KR20100108579A - 식물의 대규모 침투용 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 식물을 연속 또는 준연속 모드로 침투시키기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 시스템 및 방법은 식물의 대규모 침투가 가능하도록 기계적인 (자동 및 수동) 이동가능하고 조작가능한 유닛 및/또는 용기를 진공 침투 챔버와 조합한다.

Description

식물의 대규모 침투용 시스템 및 방법 {SYSTEM AND METHOD FOR LARGE-SCALE INFILTRATION OF PLANTS}

본 발명은 식물을 연속 또는 준연속(quasi-continuous) 작동 모드로 침투(infiltration)시키기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 시스템 및 방법은 식물의 대규모 침투가 가능하도록 기계적인 (자동 및 수동) 이동가능하고 조작가능한 유닛 및/또는 용기를 진공 침투 챔버와 조합한다.

고등 식물의 형질 전환은 산업적으로 중요한 단백질의 대규모 생산에 큰 영향을 미칠 것 같다. 형질 전환에 의해 식물을 변형하기 위한 다양한 방법이 공지되어 있다. 식물의 이종 단백질을 생산하기 위한 한 가지 방법은 안정적인 유전자조작 식물 라인을 생성하는 것이다. 보다 빠른 대체 방법은, 식물의 표면을 바이러스와 같은 감염성 입자 및/또는 토양박테리아 근두암종병(agrobacterium tumefaciens)과 같은 미생물의 현탁액과 접촉시킴에 의한 일시적인 형질전환에 기초하고 있다. 감염성 입자 및/또는 미생물의 침투에 의해, 형질 전환은 세포 내에 일시적으로 도입된다.

침투는 예를 들어 magnICON™ 기술 [EP1616959]을 사용하여 실현될 수 있다. 여기에서, 고체 기질에서 생장하는 식물은 완충제 내의 토양박테리아의 현탁액에 뒤집혀 침지된다. 이 상태에서, 진공이 도입되어 식물 모세관의 탈기를 초래한다(주로 잎에서). 진공에 도달한 후, 이는 식물 모세관 내에 토양박테리아 현탁액이 흡인되도록 급속히 방출된다. 토양박테리아는 이제 식물 세포를 매우 효율적으로 감염시켜서 식물의 일시적인 유전자 변형을 초래할 수 있다. 식물은 현탁액에서 꺼내지고, 다시 뒤집어지며 배양 영역으로 이동된다. 여기에서, 변형된 식물 세포는 특정 단백질을 생성한다. 배양 이후 식물은 수확되고 단백질은 정제된다. 그러나, 이 방법은 이제까지 실험실 차원에서만 실시되었다.

진공 침투 방법을 수행하기 위한 종래의 장치는 예를 들어 상부 뚜껑을 갖는 박스형 챔버이다. 박스는 토양박테리아 현탁액으로 충전되고, 식물은 뒤집혀 배치된다. 뚜껑이 닫힌 후 진공이 도입된다. 이 접근법에서 주로 유익한 것은 공간의 거의 최적한 이용이다. 한편, 침지 공정 이후 식물의 개방 취급은 진공 챔버 자체에서뿐 아니라 취급 유닛과 룸에서 유출(spilling)을 초래할 가능성이 있다. 토양박테리아 현탁액은 유전자 변형 생물(GMO)을 포함하므로, 유출은 방지되어야 한다. 유출을 방지할 수 없다면, 장치는 적어도 쉽게 세척될 수 있어야 한다. 양 문제는 종래의 박스형 진공 챔버에 의해서 해결되지 않는다.

이러한 종래의 장치가 갖는 다른 문제는 확장성(scalability)이다. 종래의 박스형 챔버의 치수는 예시적으로 폭 1-2m, 길이 1-2m, 높이 1-2m이다. 매우 큰 침지기(dipper) 유닛에서는, 숫자매김에 의한 대량 및 고비용의 확장(scale-up)이 필요할 것이다.

진공의 유무와 더불어 식물을 침투시키는 것은 공지된 벤치-스케일 방법이다[예를 들어 Clough 등, The Plant Journal (1998) 16(6), 735-743 참조]. 이 방법은 통상 모든 식물에 대해 수행된다. 종종 식물의 일부 부분(예를 들면, 잎)만을 절단하여 처리하기도 한다. 어느 경우에나, 식물 또는 식물의 일부의 조작은 손으로 이루어진다.

화학 분야에서는, 건조기/건조 챔버 또는 소형 진공 챔버가 통상 진공 챔버로서 사용된다. 이것들은 GMO를 포함한 액체로 직접 충전되거나 카트리지[인라이너(inliner)] 내에 쏟아부어진다.

식물 침투를 위한 진공 챔버의 대규모 사용은 공지되어 있지 않다. 진공 챔버를 사용하는 식물 조작 방법은 나무의 함침을 위한 보일러-진공-압력 방법[전 압력(full pressure) 방법]이다[예를 들면, Bayerisches Landesamt fur Wasserwirtschaft, Merkblatt Nr. 3.3/3 from March 21, 1995]. 이 방법에 의하면, 적층된 나무는 회분(回分: batch)식으로 이송된다. 진공 챔버를 폐쇄하고, 진공이 도입되며, 챔버는 함침제로 충만해진다. 진공이 제거된 후, 함침제는 나무에 침투되고 나머지 함침제는 배출된다. 이후, 진공 챔버는 다시 개방될 수 있다.

다양한 이유로 이 방법은 본 발명에 의해 제공되는 해결책과 어울리지 않는다. 챔버의 충만(flooding)은 GMO를 포함하는 액체에 의해 실현될 수 없는바, 그 이유는 챔버가 오염될 수 있고 챔버의 개방 이후에 환경이 오염될 수 있기 때문이다. 또한, 이 방법에서 식물 기질은 GMO를 포함하는 액체에 담길 것이다. 그러나, 위생적인 이유로 그리고 GMO를 포함하는 액체의 불균형적인 높은 양이 손실될 예정이라는 사실로 인해, 이는 방지되어야 한다. 또한, 본 발명에 의해 제공되는 해결책은 식물의 침지 이후 진공을 적용시키는 것을 요구하고 있다. 전술한 보일러-진공 압력 방법에서는 이러한 연대기적 순서가 이루어질 수 없다.

보일러-진공 압력 방법과의 추가적인 차이점은, 나무와 달리 식물은 적층에 민감하기 때문에 회분당 생산성이 낮다는 점이다. 보일러-진공 압력 방법은 또한 일 회분에 필요한 처리 시간이 몇 시간이나 되기 때문에 적합하지 않다. 이러한 높은 체류 시간은 높은 생산성 접근을 위해서는 부정적인 것이다. 본 발명에 의해 제공되는 해결책은 20분 이하의 주기를 갖는 연속 또는 준연속 모드의 식물 침투를 가능하게 한다. 하나 초과의 유닛을 구비한 연속 또는 반연속 방식의 기술적 작동 모드는 종래 기술에 공지되어 있지 않다.

따라서 본 발명의 기술적 과제는 식물의 고생산성 침투를 위한 확장가능한 해결책을 제공하는 것이다. 고성능을 가능하게 하는 것뿐 아니라, 상기 해결책은 또한 연속 또는 준연속 작동 모드의 자동화를 가능하게 해야 한다. 또한, 상기 해결책은 GMO를 사용하는 생산 시스템에 대한 생물학적 안전 요건을 준수해야 한다.

상기 기술적 과제는,

a) - 적어도 하나의 폐쇄가능한 개구(2)와,

- 챔버에 진공을 적용시키기 위한 진공 제공 수단을 포함하고,

적어도 하나의 용기(4) 내의 적어도 하나의 식물(3)은 로딩 및 언로딩 수단에 의해 개구를 통해서 적어도 하나의 밀폐 챔버(1)에 송입 및 송출되는

적어도 하나의 밀폐(enclosed) 챔버(1), 및

b) 적어도 하나의 용기(4) 내의 적어도 하나의 식물(3)을 적어도 하나의 밀폐 챔버(1)에 송입 및 송출하기 위한 기술적 운송 시스템을 포함하는 로딩 및 언로딩 수단, 및

c) 적어도 하나의 식물(3)의 적어도 일부를 감염성 입자 및/또는 미생물의 현탁액(5)과 접촉시키는 수단

을 포함하는, 감염성 입자 및/또는 미생물의 현탁액(5)을 적어도 하나의 식물(3)에 침투시키기 위한 시스템에 의해 해결된다.

본 발명은 감염성 입자 및/또는 미생물의 현탁액(5)을 침투시키기 위한 시스템을 제공한다. 본 발명에 따른 용어 "감염성 입자"는 바이러스, 바이로이드(viroid), 바이루소이드(virusoid) 등을 의미한다. 용어 "미생물"은 박테리아, 균류(fungi), 조류(algae) 등을 의미한다. 특히 바람직한 것은 토양박테리아 근두암종병의 현탁액이다. 더 바람직한 것은 유전자 조작된 토양박테리아 근두암종병의 현탁액이다. 당업자는 본 발명의 시스템 및 방법에 의해 식물에 침투될 수 있는 감염성 입자 및/또는 미생물을 잘 알고 있다.

본 명세서에서 사용되는 용어 "식물"은 전체 식물(whole plant) 또는 식물의 일부를 포함한다. 특히 바람직한 것은 전체 식물이다. 본 발명의 침투 시스템에서는 모든 종류의 식물이 사용될 수 있다. 그러나, 본 발명의 바람직한 실시양태에서는, 담배(tobacco) 식물이 사용된다. 더 바람직한 것은 니코티아나 벤타미아나(Nicotiana benthamiana) 식물의 사용이다.

본 발명은 적어도 하나의 밀폐 챔버(1)를 포함한다. 상기 적어도 하나의 밀폐(침투) 챔버(1)는 밀폐 박스 내의 침투를 달성하도록 작용한다. 이것은 유리하며, 법이 규정한 환경(생물학적 안전)으로 인해, GMO를 포함한 액체에 의해 입자상 물질 또는 기타 오염물이 발생될 때는 필수적이기도 하다.

본 발명의 바람직한 실시양태에서는, 밀폐 챔버(1)로서 오토클레이브가 사용된다. 시판되는 오토클레이브는 본 발명에 필요하거나 유익한 두 가지 기능을 이미 조합하며, 진공을 도입할 수 있고, 유출물을 비활성화시키기 위해 자체 살균될 수 있다. 따라서, 오토클레이브는 진공 제공 및 소독 수단을 제공한다. 시판되는 오토클레이브를 사용함으로써, 본 발명의 침투 시스템의 생산비가 감소될 수 있다.

본 발명의 일 실시양태에서는, 밀폐 침투 챔버(1)로서 원통형 오토클레이브가 사용된다. 대체 실시양태에서는, 입방체 오토클레이브 또한 사용될 수 있다. 구체적인 경우에 따라, 어느 형태든 식물의 대규모 침투를 위해 선택될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시양태에서, 적어도 하나의 용기(4)는 기질에 매립되는 적어도 하나의 식물(3)을 보유(hold)하는 적어도 하나의 트레이이다. 트레이(4)와 기질은 트레이(및 식물)의 뒤집기가 가능하도록 식물(3)을 보유한다. 또한, 트레이(4)는 회전 과정 중에 기질의 탈락을 방지하기 위한 수단을 포함할 수 있다. 이들 수단은 예를 들어 그리드, 필름, 필터, 캔버스 등일 수 있다. 트레이(4)는 셀 내에서 세분되는 것이 바람직하며, 이는 작은 영역에서 균일한 크기의 식물을 더 많이 생산할 수 있다. 트레이(4)의 셀은 토양으로 충전되거나, 예를 들어 토탄(peat), 질석(vermiculite), 암면(rockwool), 고분자 섬유, 셀룰로스 섬유 또는 그 혼합물과 같은 무토양(soilless) 매체로 충전될 수 있다. 트레이(4) 내의 셀은 물과 영양소를 흡수할 수 있도록 바닥에 구멍이 형성될 수 있다.

대안으로서, 식물(3)의 적어도 뿌리가 액체 배지(4)에 침지된다. 이 실시양태에서, 용기(4)는 플로팅(floating) 트레이로서 구성된다. 식물(3)의 줄기는 예를 들어, 폴리스티렌, 폴리프로필렌, 스티로폼 또는 카드보드 판의 구멍을 통과한다. 플로팅 트레이(4)는 판 상의 식물을 고정시킬 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시양태에서, 용기(4)는 운송 시스템에 대한 부하를 감소시키기 위해 예를 들어, 폴리스티렌, 폴리프로필렌, 스티로폼 또는 카드보드와 같은 가벼운 재료로 제조된다.

순수한 연속 작동은 로딩 및 언로딩 영역으로부터 밀폐 침투 챔버(1)를 자동 분리함으로써 실현될 수 있다. 이를 위해, 로딩 및 언로딩 속도에 클로킹될 수 있는 폐쇄가능한 개구(2a; 2b), 바람직하게는 전기적으로 폐쇄가능한 개구가 사용된다.

본 발명의 바람직한 실시양태에서는, 하나의 폐쇄가능한 개구(2a)가 제공되며, 이 개구를 통해서 적어도 하나의 용기(4) 내의 적어도 하나의 식물(1)이 로딩 및 언로딩 수단에 의해 적어도 하나의 밀폐 챔버(1)에 송입 및 송출된다. 본 발명의 훨씬 더 바람직한 실시양태에서는, 로딩 및 언로딩이 적어도 두 개의 폐쇄가능한 개구(2a; 2b)와 더불어 상호 독립적으로 이루어진다.

본 발명의 침투 시스템은 또한, 밀폐 챔버(1)에 진공을 적용하기 위한 진공 제공 수단을 포함한다. 본 발명의 목적을 위해서는, 약 10 내지 약 300mbar(절대 진공도), 바람직하게는 약 50 내지 약 150mbar(절대 진공도)의 진공을 도입하는 것이 바람직하게 요구된다. 진공을 도입하기 위한 시간은 가능한 최소이거나 그보다 길 수 있다. 높은 회전율을 달성하기 위해서는, 30분 미만의 도입 시간이 바람직하며, 10분 미만의 도입 시간이 특히 바람직하다.

진공 제공 수단은 당업자에게 공지되어 있다. 전술했듯이, 오토클레이브의 사용은 이러한 장치로부터 도입될 수 있는 진공이 식물에 감염성 입자 및/또는 미생물을 침투시키기에 충분하므로 바람직하다.

본 발명의 바람직한 실시양태에서, 진공 제공 수단은 또한, 진공 제공 수단으로부터 공기 배출물(air exhaust)(예를 들면, 감염성 입자 및/또는 미생물의 현탁액을 포함하는 에어로졸)이 누설되는 것을 방지하기 위한 살균 필터를 포함한다.

본 발명의 시스템은 또한, 적어도 하나의 용기(4) 내의 적어도 하나의 식물(3)을 적어도 하나의 챔버(1)에 송입 및 송출하기 위한 기술적 운송 시스템을 포함하는 로딩 및 언로딩 수단을 포함한다.

트레이 상에서 또는 단지(pot) 내에서 식물 재료를 자동으로 이동시키는 것은 종래 기술에서 수평 방향으로 공지되어 있다. 단지와 트레이는 포장의 이유로 운송 수단 상에 배치될 수 있다.

US 2004/0118729호는 수직 축으로의 식물 회전을 논의하고 있다.

US 2005/0039396호는 식물-생장 용기를 보유하기 위한 원통형 구조물, 상기 원통형 구조물을 회전가능하게 지지하기 위한 베이스, 상기 베이스 상의 원통형 구조물을 회전시키기 위한 수단, 상기 원통형 구조물 내부의 라이트, 및 상기 원통형 구조물이 회전함에 따라 용기 내의 식물에 물을 공급하기 위한 수단을 포함하는 회전식 수경 식물-생장 기계에 관한 것이다. 이 적용에서, 식물은 원통형 구조물 내에 배치되는 반면, 기질은 원통형 구조물 외부의 물과 기타 식물 영양소를 포함하는 저장조에 접근가능하다. 따라서, 이 기계는 식물 물 공급을 위해서만 사용될 수 있다. 원통형 구조물을 회전시킴으로써 모든 식물이 하나씩 물 공급될 수 있다. US 2005/0039396호의 목적은 원통형 구조물의 연속적이고 매우 느린 회전에 의해 모든 식물의 규칙적인 물공급을 보장하는 것이다. 동시에, 모든 식물은 원통형 구조물 내부의 램프에 의해 빛에 균일하게 노출된다.

US 2005/0039396호에 따른 장치는 본 발명의 목적에 적합하지 않다. 먼저, 식물이 기질과 함께 용액에 침지되어 손실 및 유출을 초래한다. 또한, US 2005/0039396호에 따른 용액의 로딩 밀도는 대규모 적용에 적합하지 않다. 제공되는 용액의 이송 속도는 원통형 구조물의 외표면에서 증가한다. 그러나 진공 챔버의 필요한 공간은 원통형 구조물의 체적에 의해 결정된다. 이는 고전적인 확장 문제이다. 또한, 원통형 구조물의 코어는 미사용 상태로 남게되고, 원통형 구조물 내의 램프는 본 발명의 목적에 필요하지 않다.

따라서, 본 발명은 상이한 운송 문제를 해결하고, 상이한 로딩 및 언로딩 수단을 포함한다.

본 발명의 기술적 운송 시스템은 기계식 및/또는 전자식 레일 시스템, 수동식 및/또는 전자식 이동가능한 카트 시스템, 수동 이동식 및/또는 전동식 체인 블록 시스템 및/또는 기타 기계식, 전기식, 유압식, 공압식 및/또는 로봇식 운송 시스템을 포함한다. 바람직한 것은, 경우에 따라 적어도 하나의 로봇 취급 유닛을 포함하는 기계식 및/또는 전자식 레일 시스템, 및/또는 경우에 따라 적어도 하나의 로봇 취급 유닛을 포함하는 수동식 및/또는 전자식 이동가능한 카트 시스템이다.

본 발명의 훨씬 더 바람직한 실시양태는, 기술적 운송 시스템이 적어도 하나의 용기(4) 상의 적어도 하나의 식물(3)을 적어도 하나의 밀폐 챔버(1)에 송입 및 송출하기 위해 적어도 하나의 기계식 및/또는 전기식 레일 시스템을 포함하고 경우에 따라 적어도 하나의 로봇 취급 유닛(20)을 포함하는 시스템에 관한 것이다.

본 발명의 다른 바람직한 실시양태는, 적어도 하나의 기계식 및/또는 전기식 레일 시스템이 적어도 하나의 용기(4)를 적어도 하나의 밀폐 챔버(1)에 송입 및 송출하기 위해 적어도 하나의 레일(6a)과 적어도 하나의 캐리지 또는 현탁액 트롤리(6b)를 포함하고, 상기 적어도 하나의 캐리지 또는 현탁액 트롤리(6b)는 적어도 하나의 커플링(13)과 함께 상기 적어도 하나의 레일 내에 장착되는 시스템에 관한 것이다.

본 발명의 추가 바람직한 실시양태는,

적어도 하나의 캐리지 또는 현탁액 트롤리(6b)가,

- 적어도 하나의 용기(4)를 가역적으로 부착시키는 수단(11), 및

- 적어도 하나의 용기(4)를 가역적으로 뒤집어 회전시키는 수단(12)을 더 포함하는 시스템에 관한 것이다.

기계식 및/또는 전기식 레일 및 모노레일 시스템은 재료 운송을 위해 수립된 기술이다. 이들 시스템은 복잡성을 제한된 상태로 유지하면서 고도의 자동화를 가능하게 한다. 그러나, 이들은 본 발명에 관하여 인지하지 못하고 있다.

본 발명에 따른 기계식 및/또는 전기식 레일 시스템은, 캐리지 또는 현탁액 트롤리(6b)가 기계 시스템에 의해 수동으로 또는 예를 들어 전동 시스템에 의해 전기적으로 이동되는 시스템을 포함하는 것으로 해석되어야 한다. 본 발명은 또한 기계식 시스템과 전기식 시스템의 조합을 포함한다.

본 발명의 바람직한 실시양태에서, 용기(4)는 개별적으로 취급된다. 이들 용기는 회전되어 적어도 하나의 밀폐 챔버(1)로 이동된다. 추가적인 바람직한 실시양태에서, 용기(1)는 로딩 공정 이전에, 또는 도중에 또는 이후에 회전하여 뒤집힌다. 챔버(1) 내부에서, 현탁액(5)[열린 수반(basin)(8) 내에 있는 것이 바람직]은 식물(3)과 합쳐진다. 진공 사이클이 수행되고 용기(4)는 다시 밀폐 챔버(1) 밖으로 이동된다. 용기(4)의 회전은 진공 챔버(1) 내부에서 이루어지거나 별도의 후속 습한 영역에서 이루어질 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시양태에서, 용기(4)는 유출을 방지 및/또는 최소화하기 위해 밀폐 진공 챔버로부터 언로딩되기 전에 그 원 위치로 회전된다. 이러한 시스템에서, 방울(drop)은 밀폐 진공 챔버(1) 내부에 남고, 쉽게 제거될 수 있으며 오토클레이브가 사용될 때는 직접 비활성화될 수 있다.

적어도 하나의 용기(4)를 적어도 하나의 밀폐 챔버(1)에 송입 및 송출하기 위한 운송 수단(6a; 6b)은, 적어도 하나의 레일(6a) 및 적어도 하나의 커플링(13)과 함께 상기 레일(6a) 내에 장착되는 적어도 하나의 캐리지 또는 현탁액 트롤리(6b)를 포함한다. 바람직한 실시양태에서, 하나의 캐리지 또는 현탁액 트롤리(4)는, 챔버를 식물(3; 도 9a 및 도 9b 참조)로 충만시키기 하나의 캐리지 또는 현탁액 트롤리만 밀폐 챔버(1) 내로 운송되도록 밀폐 챔버(1)에 들어맞는 치수를 갖는다. 바람직한 운송 수단은 모노레일 시스템이다. 본 발명의 다른 바람직한 실시양태에서, 레일 시스템은 밀폐된 사이클을 형성한다. 캐리지 또는 현탁액 트롤리(6b)는 적어도 하나의 바퀴[커플링(13)의 일부임]에 의해 이동하는 것이 바람직하며, 예를 들면 컴퓨터 시스템에 의해 원격-제어되는 엔진에 의해 구동된다. 본 발명의 다른 실시양태에서, 전기 모노레일 시스템은 자기 부상 선로이다. 당업자는 캐리지 또는 현탁액 트롤리(6b)를 수동 시스템을 구비한 레일(6a) 시스템에 의해 이동시키기 위한 다른 적용가능한 운송 수단을 알고 있다. 당업자는 또한 본 발명에 유용한 다른 커플링(13)에 익숙하다.

운송 수단은 적어도 하나의 폐쇄가능한 개구(2a)에 의해 밀폐 챔버(1)를 개폐할 수 있도록 구성된다. 따라서 레일(6a)은 밀폐 챔버(1; 예를 들어 도 6 참조)를 개폐할 수 있도록 쉽게 분리/재연결될 수 있다.

적어도 하나의 캐리지 또는 현탁액 트롤리(6b)는 적어도 하나의 용기(4)를 그것에 가역적으로 부착시킬 수 있는 수단(11)을 더 포함한다. 이 수단은 클램프, 브레이스(brace), 스트랩 등과 같은 종래의 체결 시스템일 수 있다. 특히 바람직한 실시양태에서, 수단(11)은 각종 핀(도 10)을 포함한다. 식물(3)을 구비한 용기(4)는 핀[용기(4)의 바로 위에 배치됨]과 캐리지 또는 현탁액 트롤리(6b)의 바닥(40)에 의해 캐리지 또는 현탁액 트롤리(6b) 상에 보유된다. 본 발명에 따르면, "부착된다"는 용어는 용기(4)가 모든 차원에서 움직이지 않는 솔루션을 의미할 뿐 아니라, 용기를 특정 방향으로(예를 들면, 도 10에 도시하듯이 세 개의 수평 방향과 두 개의 수직 방향으로) 움직이지 못하게 고정하는 기술 시스템을 의미한다. 후자의 수단은, 체결구 시스템에서 공지된 것과 같은 개폐가 요구되지 않는 편리한 해결책을 제공하므로 훨씬 바람직하다.

또한, 적어도 하나의 캐리지 또는 현탁액 트롤리(6b)는 적어도 하나의 용기(4)를 회전시킬 수 있는 수단(12)을 포함한다. 이러한 수단은 회전 너클일 수 있다. 너클(및 그로인한 용기와 식물)의 회전은 컴퓨터 시스템을 통해서 전자 제어된다. 대안적으로, 캐리지 또는 현탁액 트롤리(6b)는 수동으로도 회전될 수 있다. 이러한 캐리지 또는 현탁액 트롤리(6b)가 (진공 사이클의 시작과 끝에서) 두 번만 회전될 필요가 있다는 이유에서 하나의 캐리지 또는 현탁액 트롤리(6b)의 치수를 밀폐 챔버(1; 도 9a, 9b, 11 참조)의 치수에 맞추는 것이 특히 바람직할 수 있다.

실제로, 용기(4)의 이송은 각각의 개별 섹션에 하나 또는 두 개의 용기(4)를 갖는 전기 모노레일 시스템에 의해 실현되는 것이 바람직하다(도 2 및 도 3 참조). 1회분 침지(one batch dipping) 영역을 커버하는 열차형 유닛에 몇 개의 섹션이 조합된다. 모노레일 시스템은 개별 분리 스테이션(23) 및 언로딩 스테이션(24)을 고려할 때 높은 생산성을 가능하게 한다. 복귀 모노레일 시스템은 예를 들어 유전자 변형된 물질의 불필요한 확산을 방지하기 위해 재사용 전에 청소 및/또는 소독 유닛(25)에서 청소되도록 되어 있다. 이러한 시스템의 레이아웃 개념이 도 3에 도시되어 있다.

본 발명의 다른 바람직한 실시양태는, 기술적 운송 시스템이,

- 적어도 하나의 식물(3)을 갖는 적어도 하나의 용기(4)를 가역적으로 회전시키고 이를 적어도 하나의 프레임(27) 상에 뒤집어 놓기 위한 적어도 하나의 로봇 취급 유닛(20)과,

- 적어도 하나의 용기(4) 내에 적어도 하나의 식물(3)을 갖는 적어도 하나의 프레임(27)을 롤(29) 상에서 적어도 하나의 밀폐 챔버(1)에 송입 및 송출하기 위한 레일 시스템(28)을 포함하는 시스템을 포함한다.

이 시스템에서, 적어도 하나의 용기(4) 내의 적어도 하나의 식물(3)은 바람직하게는 롤러 컨베이어(26)를 거쳐서 적어도 하나의 로봇 취급 유닛(20)으로 운송된다. 적어도 하나의 로봇 취급 유닛(20)은 적어도 하나의 용기(4)를 파지하고 상기 용기를 식물(3)과 함께 적어도 하나의 프레임(27) 상에 뒤집어 놓는다.

프레임(27)은 하나의 용기(4; 바람직하게는 용기의 에지에서)를 운반하도록 구성된다. 프레임(27)은 적어도 두 개의, 바람직하게는 적어도 네 개의 롤(29)에 의해 레일 시스템(28), 바람직하게는 적어도 두 개의 레일(28a, 28b)을 갖는 레일 시스템 상에서 적어도 하나의 밀폐 챔버(1)의 내외로 운송되는 것이 바람직하다. 롤(29)은 프레임(27)과 함께 장착될 수 있거나, 또는 대안적으로 레일 시스템 자체이 일부일 수 있다. 프레임(27) 상의 용기는 후속 프레임에 의해 밀려날 때 밀폐 챔버(1) 내로 이동한다. 이는 프레임을 하부 위치로부터 시작 위치(도 5b 참조)로 복귀 운송하기 위해 경사 레일 및 엔진을 구비한 프레임 적층 장치(32)와 조합될 수 있다. 대안적으로, 로딩 섹션에서의 견인 시스템은 프레임을 적어도 하나의 밀폐 챔버(1) 내로 이동시킨다. 당업자에게 공지된 다른 유사한 운송 수단도 사용될 수 있다.

본 발명의 특히 바람직한 실시양태는,

- 적어도 하나의 밀폐 챔버(1) 내에 배치되는 레일 시스템 부분,

- 적어도 하나의 프레임(27), 및

- 롤(29)이

예를 들어 스틸(바람직하게는 스테인레스 스틸), 플라스틱 등과 같은 열저항 재료로 제조되는 시스템에 관한 것이다.

이러한 시스템의 장점은 어떤 가동 부분도 진공 챔버 내부에서 (예를 들면, 청소 과정 중에) 영구적이지 않고 챔버 내부에는 예를 들어 간단한 스틸 레일만 필요하다는 점이다. 따라서 손상된 프레임(27)만 생산 라인으로부터 제거됨으로써 정비가 간단해지고, 진공 챔버(1)는 작업을 계속할 수 있다. 운송에 사용되는 프레임(27)은 청소 및/또는 소독 유닛(30)에 의해 자동으로 재순환 및 청소될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시양태에서는, 적어도 두 개의 로봇 취급 유닛이 사용된다. 이 실시양태에서, 하나의 로봇 취급 유닛(20a)은 용기(4)를 프레임(27) 상에 로딩한다. 프레임(27)은 제1 폐쇄가능한 개구(2a)를 통해서 밀폐 챔버(1) 내로 운송된다. 진공을 도입한 후, 용기(4)는 제2 폐쇄가능한 개구(2b)를 통해서 밀폐 챔버(1)로부터 송출된다. 로봇 취급 유닛(20b)은 용기를 뒤집어 회전시키고 이를 추가 롤러 컨베이어(31) 상에 내려놓아 생장후(post-growth) 영역으로 운송한다.

본 발명에 따르면, "적어도 하나의 용기(4)를 가역적으로 뒤집어 회전시킨다"는 용어는 식물의 토양(또는 기질) 위 부분이 뒤집어지도록 용기(4)가 90도 이상(바람직하게는 약 180도) 회전됨을 의미한다. 이 회전은 밀폐 챔버(1)의 바람직하게는 외부에서 또는 내부에서 이루어진다. 이 용어는 또한 침투 공정이 이루어진 후에 적어도 하나의 용기(4)가 다시 그 원위치로 복귀 회전됨을 의미한다. 제2 회전은 밀폐 챔버(1) 내에서 완성되는 것이 바람직하지만, 용기(4)가 밀폐 챔버(1)로부터 송출된 후에 이루어질 수도 있다.

본 발명의 침투 시스템은 또한, 적어도 하나의 식물(3)의 적어도 일부를 감염성 입자 및/또는 미생물의 현탁액(5)과 접촉시킬 수 있는 수단을 포함한다. 적어도 하나의 식물(3)의 적어도 일부는 밀폐 챔버(1)의 외부에서 또는 그 내부에서 현탁액(5)과 접촉될 수 있다.

밀폐 챔버(1) 외부의 식물(3)을 현탁액(5)과 접촉시키는 수단은 예를 들어, 적어도 하나의 용기(4) 내의 적어도 하나의 식물(3)이 그 안에 뒤집어 배치되는 적어도 하나의 박스(14), 상기 박스를 가역적으로 폐쇄하기 위한 수단(15), 흡입 파이프(9a), 및 현탁액(5)이 그로부터 폐쇄 박스(14) 내로 펌핑되는 탱크(10a)를 포함한다. 단수 또는 복수의 이러한 박스(14)가 밀폐 챔버(1) 내에 로딩될 수 있다. 대안적으로, 이들은 카트(18) 내에 적층되며, 카트(18)는 예를 들어 본 명세서에서 논의되는 레일 시스템에 의해 밀폐 챔버(1) 내로 이동된다. 다른 실시양태에서, 박스 자체는 바퀴 달린 카트의 일부이다.

본 발명의 바람직한 실시양태는, 적어도 하나의 밀폐 챔버(1)가 적어도 하나의 식물(3)의 적어도 일부를 감염성 입자 및/또는 미생물의 현탁액(5)과 접촉시킬 수 있는 수단을 포함하는 시스템에 관한 것이다.

밀폐 챔버(1) 내에서 이러한 수단은 예를 들어, 식물을 현탁액(5)을 포함하는 수반(8) 내에 침지시키는 수단일 수 있다. 이는 예를 들어 용기(4) 내의 식물(3)을 위한 철회가능한 장착물에 의해 실현될 수 있다. 이 철회가능한 장착물은 캐리지 또는 현탁액 트롤리(6a)의 일부인 것이 바람직하다.

분사 침투의 경우에, 상기 수단은 또한 밀폐 챔버(1)의 일부인 분사 노즐일 수 있다. 이러한 노즐은 예를 들어 밀폐 챔버의 벽에 장착될 수 있다. 상기 노즐은, 노즐에 현탁액(5)을 공급하기 위한 바람직하게는 상기 밀폐 챔버(1)의 외부에 있는 수단[예를 들어 흡입 파이프(9a) 및 탱크(10a)]에 연결된다. 밀폐 챔버(1) 내의 적어도 하나의 식물(3)의 적어도 일부에 대해 현탁액을 분사하기 위한 압력은 모터 구동식 펌프 등과 같은 종래의 수단에 의해 제공될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시양태는, 적어도 하나의 식물(3)의 적어도 일부를 감염성 입자 및/또는 미생물의 현탁액(5)과 접촉시킬 수 있는 수단이, 현탁액(5)을 포함하는 적어도 하나의 열린 수반(8)을 포함하는 시스템을 포함한다. 바람직하게, 상기 밀폐 챔버(1)는 현탁액(5)을 포함하는 적어도 하나의 수반(8)을 이동시켜 적어도 하나의 식물(3)의 적어도 일부를 수반(8) 내의 현탁액(5)과 접촉시키는 이동 수단(7)을 포함한다.

본 발명의 바람직한 실시양태에서, 수반(8)은 상기 이동 수단(7)의 상부에 제공되며, 상기 수반(8)은 현탁액(5)을 갖는 수반(8)이 적어도 하나의 식물(3)의 적어도 일부와 접촉되도록 이동 수단(7)에 의해 상승된다. 식물은 밀폐 챔버(1) 내에서 뒤집히는 것이 바람직하므로, 현탁액(5)은 식물의 기질 위에 있는 부분(줄기 및 잎)과 접촉한다. 본 발명의 이 실시양태에서, 이동 수단(7)은 유압식 램프(ramp)인 것이 바람직하다.

적어도 하나의 용기(4)를 갖는 캐리지 또는 현탁액 트롤리(6b)가 밀폐 챔버(1) 내에서 뒤집혀 회전되는 경우, 식물(3)은 회전 운동에 의해 직접 열린 수반(8) 내에 침지될 수 있다. 이러한 바람직한 실시양태에서는, 철회가능한 장착물 또는 이동 수단(7)이 전혀 필요하지 않다.

본 발명의 다른 바람직한 실시양태는, 감염성 입자 및/또는 미생물의 현탁액(5)을 포함하는 수반(8)이, 현탁액(5)을 제거시킬 수 있고 및/또는 수반(8)을 새로운 감염성 입자 및/또는 미생물의 현탁액(5)으로 재충전시킬 수 있는, 밀폐 챔버 외부 수단(10a; 10b)에 대한 적어도 하나의 연결부(9a; 9b)를 더 포함하는 시스템에 관한 것이다. 이 실시양태에서, 현탁액(5)은 탱크(10a)로부터 흡입 파이프(9a)를 통해서 수반(8) 내로 펌핑된다. 현탁액(5)은 배출 파이프(9b)[흡입 파이프(9a)와 같거나 다를 수 있음]에 의해 수반(8)으로부터 탱크(10b)[탱크(10a)와 같거나 다를 수 있음]로 제거된다. 현탁액을 수반(8)으로부터 제거하기 전에, 이는 경우에 따라 밀폐 챔버(1)의 소독 수단에 의해 비활성화될 수 있다. 현탁액(5)의 제조는 하루 걸러서 교환되거나 아니면 하루에 한번 교환되는 것이 바람직하다. 현탁액(5)은 또한 다른 감염성 입자 및/또는 미생물이 침투되었을 때 교환된다.

본 발명의 다른 바람직한 실시양태에서, 침투 시스템은 감염성 입자 및/또는 미생물의 현탁액(5)을 소독하기 위한 소독 수단을 더 포함한다. 오토클레이브가 사용될 때, 밀폐 챔버(1)는 현탁액(5)을 증기로 소독할 수 있다. 대안적으로, 상기 시스템은 현탁액(5)을 화학적으로 소독하기 위한 수단을 포함한다.

밀폐 침투 챔버(1)에 의하면, 회분식 침투가 가능하다. 보다 밀폐된 챔버(1)를 평행하게(도 4 및 도 7) 및 지연 작동 모드로(도 7) 사용함으로써, 용기의 연속 또는 준연속 로딩 및 언로딩이 가능해진다.

이러한 시스템에서, 평행한 여러 개의 밀폐 챔버(1)에는 하나의 중앙 조제 유닛/탱크(10a)를 거쳐서 감염성 입자 및/또는 미생물을 포함하는 현탁액(5)이 흡입 파이프(9a)를 거쳐서 공급된다. 탱크(10a)는 현탁액을 조제하기 위해 음료수(33) 및 감염성 입자 및/또는 미생물(34)을 이용할 수 있다. 밀폐 챔버(1)는 현탁액(5)을 소독하기 위해 증기 파이프(35)를 거쳐서 증기를 공급받는다. 시스템은 소독된 현탁액(5)을 쓰레기로서 대응 쓰레기통에 운송하기 위한 배출 파이프(9b)를 더 포함한다. (예를 들어 GMO를 함유하는) 공기 배출물은 파이프(36)를 거쳐서 후속 처리 단계로 운송된다. 시스템은 진공 펌프(39)를 위한 냉각수를 갖는 파이프 시스템(37)을 더 포함한다.

지연 작동 모드는 도 7에 도시되어 있다. 두 개의 로딩 로봇 취급 유닛(20a)이 두 개의 밀폐 챔버(1)를 충전하는 동안, 두 개의 언로딩 로봇 취급 유닛(20b)은 진공이 이미 도입된 두 개의 다른 밀폐 챔버(1)를 언로딩하고 있다. 따라서, 연속 작동 모드가 실행될 수 있다.

로봇 취급 유닛(20a; 20b)은 다른 레일 시스템(38)을 거쳐서 상이한 밀폐 챔버(1)로 이동하는 것이 바람직하다. 이러한 시스템에서는, 용기(26)에 대한 적절한 치수의 대기 영역이 요구된다.

본 발명의 다른 실시양태에서는, 1회분의 모든 식물(3)이 함께 진공 챔버(1)에 로딩된다. 이는 예를 들어 적층된 단일 유닛(도 8 참조)에 의해 달성될 수 있다.

이러한 시스템은, 기술적 운송 시스템으로서,

- 바퀴, 및

- 적어도 하나의 용기(4) 상의 적어도 하나의 식물(3)을 적어도 하나의 밀폐 챔버(1)에 송입 및 송출하기 위한 수단

을 포함하는 적어도 하나의 카트를 포함한다.

상기 적어도 하나의 용기(4) 상의 적어도 하나의 식물(3)을 적어도 하나의 밀폐 챔버(1)에 송입 및 송출하기 위한 수단은 용기(4)를 가역적으로 부착할 수 있는 프레임이다. 이러한 프레임은 적어도 하나의 용기(4)를 가역적으로 뒤집어 회전시키는 수단을 더 포함할 수 있다. 대안적으로, 용기(4)는 이런 방식으로(예를 들어, 로봇 취급 유닛에 의해) 이미 프레임에 부착되어 있다. 다른 실시양태에서, 상기 적어도 하나의 용기(4) 상의 적어도 하나의 식물(3)을 적어도 하나의 밀폐 챔버(1)에 송입 및 송출하기 위한 수단은, 식물(3)을 구비한 용기(4)가 그 내부에 (바람직하게는 뒤집혀서) 배치되는 박스이다. 감염성 입자 및/또는 미생물을 포함하는 현탁액은 [밀폐 챔버(1)의 외부 또는 내부에서] 카트에 충전된다. 바람직한 실시양태에서, 카트는 현탁액(5)을 충전 및 제거하기 위한 수단(9a, 10a, 9b, 10b와 유사)을 포함한다.

카트가 프레임을 포함하는 경우에, 식물(3)은 또한 밀폐 챔버(1) 내의 열린 수반(8) 내에 침지될 수 있다. 이는 이동 수단(7), 철회가능한 장착부(프레임의 일부로서)에 의해 이루어질 수 있거나, 또는 프레임이 적어도 하나의 용기(4)를 뒤집어 회전시키는 수단을 더 포함하는 경우에는 회전 운동에 의해 이루어질 수 있다.

따라서, 본 발명의 다른 실시양태는,

기술적 운송 시스템은,

- 적어도 하나의 용기(4) 내의 적어도 하나의 식물(3)을 박스(14) 내에 뒤집어 배치하기 위한 적어도 하나의 박스(14),

- 상기 박스(14)를 가역적으로 폐쇄하기 위한 수단(15),

- 적어도 하나의 박스(14)를 적층[및 바람직하게는 적어도 하나 초과의 박스(14)를 적층]하기 위한 적어도 하나의 카트(16)를 포함하고,

적어도 하나의 식물(3)의 적어도 일부를 감염성 입자 및/또는 미생물의 현탁액(5)과 접촉시키는 수단은,

- 박스(14)를 감염성 입자 및/또는 미생물의 현탁액(5)으로 충전하기 위한 수단(9a, 10a),

- 박스(14)로부터 감염성 입자 및/또는 미생물의 현탁액(5)을 제거할 수 있는 수단(9a 또는 9b, 10a 또는 10b)을 더 포함하는

시스템에 관한 것이다.

본 발명의 이 실시양태에서는, 적어도 하나의 용기(4) 내의 적어도 하나의 식물(3)(및 바람직하게는 하나 초과의 식물)이 박스(14) 상에 뒤집혀 배치되고 예를 들어 클램프, 브레이스, 스트랩 등과 같은 고정 수단(15)에 의해 그곳에 고정된다. 박스는 임의의 형상일 수 있다. 그러나, 장방형 형상이 바람직하다.

박스(14)는 탱크(10a)로부터 흡입 파이프(9a)를 거친 현탁액(5)으로 충전되고, 경우에 따라서는 다른 박스와 함께 카트(16) 내에 적층된다.

다른 실시양태에서, 박스(14)는 카트(16) 내에 배치된 후 현탁액(5)으로 충전된다. 이는 다양한 흡입 파이프(9a; 예를 들면 모든 상자용)를 통해서 이루어질 수 있다. 이러한 실시양태에서, 카트는 그에 맞게 개조되어야 한다. 대안적으로, 박스(14)는 연결 수단(예를 들면, 파이프)에 의해 상호 연결되고, 현탁액(5)은 단수(또는 복수)의 흡입 파이프를 통해서 충전되며 박스(14) 사이의 연결 수단을 거쳐서 분배된다.

카트는 박스(14)를 취입하기 위한 개구를 갖는다. 카트는 임의의 형상일 수 있다. 그러나, 장방형 형상이 바람직하다.

카트는 상이한 레벨에 있는 복수의 박스를 수용하고, 바퀴(17) 또는 기타 종래의 운송 수단 상에서 밀폐 챔버(1, 도 8에서는 18)로 이동하는 것이 바람직하다. 밀폐 챔버는 적어도 하나의 폐쇄가능한 개구(2)를 구비하는 진공 챔버인 것이 바람직하다. 카트(16)를 밀폐 챔버(1, 18)의 내외로 이동시키기 위한 선택적인 레일 시스템이 로딩 및 언로딩 공정을 단순화한다.

카트(16)가 밀폐 챔버(1, 18) 내에 배치된 후, 챔버는 폐쇄되고 진공이 적용된다. 진공 해제 이후, 카트(16)는 밀폐 챔버(1, 18)로부터 취출된다. 현탁액(5)은 박스(14)로부터 다시 배출 파이프(9b)[흡입 파이프(9a)와 같거나 다를 수 있음]에 의해 탱크(10b)[탱크(10a)와 같거나 다를 수 있음]로 펌핑될 수 있다.

박스(14)가 클램핑해제(또는 다른 수단에 의해 개방)된 후에 식물(3)은 이제 박스(14)로부터 제거된다. 이는 별도의(밀폐된) 습한 영역(19)에서 이루어지는 것이 바람직하며, 여기에서 박스(14)는 경우에 따라 운송 벨트(21) 상에 놓인다. 용기(4) 내의 식물(3)은 바람직하게는 로봇 취급 유닛(20)을 통해서 회전되고, [예를 들어 벨트(22)를 통해서] 생장후(post-growth) 영역으로 이동된다. 박스(14)는 세척되어 재활용된다.

본 발명의 바람직한 실시양태에서, 박스(14)는 박스(14)로부터 공기 배출물(예를 들면, 감염성 입자 및/또는 미생물의 현탁액을 포함하는 에어로졸)이 누설되는 것을 방지하기 위한 살균 필터를 더 포함한다.

본 발명의 이들 모든 실시양태에서, 유닛 및/또는 용기는 보다 양호한 결합을 위해 이동 골조에 연결되는 것이 바람직하다. 모노레일 시스템, 액추에이터, 로봇, 매니퓰레이터 등이 골조와 결합될 수 있다. 또한, 유닛 및/또는 용기는 회전 과정 중에 기질의 탈락을 방지하기 위한 수단을 포함하는 것이 바람직하다. 이들 수단은 예를 들어, 그리드, 필름, 필터, 캔버스 등일 수 있다.

본 발명은 또한 감염성 입자 및/또는 미생물의 현탁액(5)을 적어도 하나의 식물(3)에 침투시키기 위한 방법으로서, 본 명세서에 기재된 단수 또는 복수의 시스템의 사용을 포함하는 침투 방법에 관한 것이다.

본 발명의 추가 실시양태는 식물(3)의 대규모 침투를 위해 본 명세서에 기재된 단수 또는 복수의 시스템을 사용하는 것이다.

바람직한 실시양태에서, 본 발명의 시스템 및 방법은 식물의 대규모 침투, 예를 들어 시간당 10 내지 1000㎡의 침투를 위해 사용된다.

<도면의 간단한 설명>

도 1a 및 도 1b는 기계적 및/또는 전기적 모노레일 시스템의 일 예의 도시도이다.

도 2a는 모노레일 시스템(6a)을 갖는 하나의 캐리지 또는 현탁액 트롤리(trolley)(6b)의 이송 방향으로의 측면도이다.

도 2b는 모노레일 시스템(6a)을 갖는 하나의 캐리지 또는 현탁액 트롤리(6b)의 모노레일 방향으로의 측면도이다.

도 3은 다섯 개의 밀폐 챔버[1; 오토클레이브]와 밀폐 레일 시스템(6a)을 갖는 침투 시스템의 평면도로서, 화살표 a는 식물을 구비한 용기(4)가 전기 모노레일 상에 로딩됨을 나타내고, 용기(4)는 밀폐 챔버(1, 화살표 b)를 거쳐서 언로딩 스테이션(24, 화살표 c)으로 운송되며, 화살표 d는 모노레일[캐리지 또는 현탁액 트레이(6b)를 구비]이 나중에 청소 또는 소독되는 것을 나타내는 도면이다.

도 4는 적어도 하나의 로봇 취급 유닛(20)을 구비한 침투 시스템의 일 예의 도시도이다.

도 5a는 적어도 두 개의 로봇 취급 유닛(20)을 구비한 침투 시스템의 평면도이다.

도 5b는 적어도 두 개의 로봇 취급 유닛(20)을 구비한 침투 시스템의 측면도이다.

도 6은 적어도 두 개의 로봇 취급 유닛(20)을 구비한 침투 시스템의 다른 측면도이다.

도 7은 몇 개의 밀폐 챔버(1; 오토클레이브)를 갖는 침투 시스템의 평면도이다.

도 8a 및 도 8b는 단일 유닛 구획 침투 시스템의 일 예의 도시도이다.

도 9a 및 도 9b는 기계적 및/또는 전기적 레일 시스템의 다른 예로서, 수동으로 작동되기에 특히 적임인 레일 시스템의 도시도이다.

도 10은 적어도 하나의 용기(4)를 가역적으로 부착시킬 수 있는 수단(11)을 포함하는 캐리지 또는 현탁액 트롤리(6b)의 도시도이다.

도 11은 밀폐 챔버(1) 내에서의 용기(4)를 구비한 캐리지 또는 현탁액 트롤리(6b)의 뒤집기(turning)의 단면도이다.

실시예

단일클론 항체의 생산은 통상 대형 발효조에서의 포유류 세포 배양 발효에 기초한다. 여기에서, 통상적인 산업상 배치(batch) 사이즈는 단백질 1kg이다. 이 의약품을 식물에 기초한 산업으로 생산하는 것은 유익할 수 있는 바, 식물은 예를 들어 사람에게 병을 일으키는 바이러스의 숙주가 될 수 없다는 이점을 갖고 있기 때문이다. 따라서, 오염된 의약품에 대한 잠재적 위험이 현저히 감소된다. 식물 내에 항체를 생성하기 위해, 진공 침투 방법에 의한 니코티아나 벤타미아나 식물의 일시적인 유전자 변형이 사용될 수 있다. 이 방법을 사용하면, 식물의 평방미터당 항체 수율은 통상 1g이다. 따라서, 1kg 단백질의 배치당 1,000 평방미터의 면적이 필요하다.

최신 기술(WO 01/12828 A에 기재된 것과 같은)을 사용한 이러한 에이커의 진공 침투는 실제로 비현실적인 긴 공정 소요 시간을 초래할 것이다. 최신 방법은 수동적이며, 따라서 한번에 취급되는 식물 면적의 크기가 제한된다. 한 사람에 대해 최대는 식물 한 트레이이다. 통상적으로 니코티아나 벤타미아나용 트레이는 1/6^th 평방미터의 크기를 갖는다. 따라서, 12,000개의 단일 취급 단계(6,000 트레이의 로딩 및 언로딩)가 필요하다. 식물을 침투 용액에 뒤집어서 도입하고 제거하는 것은 매우 신중하게 이루어져야 하며, 각각의 조작에 적어도 1분이 소요될 것이다. 따라서, 조작을 위한 시간만 200시간이 될 것이다. 수동 로드 및 언로드를 수반하는 진공 챔버는 1평방미터의 크기까지 취급될 수 있으므로, 1,000 진공 사이클을 위한 적어도 5분의 추가 처리 시간이 추가되어야 한다. 조합하면, 완전한 처리는 280시간이 넘게 소요되며, 이는 11일이 넘는 시간이다.

예를 들어, 본 발명에 따른 전기식 레일 시스템과 같은 자동 로딩 절차를 사용하면, 큰 진공 챔버의 로딩이 실현될 수 있다. 20 평방미터의 식물 면적에 이용가능한 챔버에 대해 로딩 및 언로딩 과정이 각각 약 5분 소요된다. 이러한 큰 진공 챔버에서는, 큰 체적을 비워야 하므로 진공 사이클이 더 오래 소요될 것이다. 한 번의 진공 사이클은 5분 대신에 10분이 소요될 것이다. 이런 식으로 20 평방미터의 처리에 20분이 소요되고 전체 큰 배치의 처리에는 17시간 미만이 소요된다. 따라서, 본 발명을 이용하면, 성능이 17배 증가한다. 그리고 놀랍게도, 본 발명의 로딩 및 언로딩 수단의 효과는 대규모 진공 챔버의 실제 진공 사이클을 위한 더 긴 시간을 보상하기까지 한다. 이런 식으로 산업적 크기의 배치를 의약품 생산을 위한 실제 조건에서 마주칠 수 있는 처리 시간 내에 처리할 수 있다.

Claims (13)

1. a) - 적어도 하나의 폐쇄가능한 개구(2)와,
   - 챔버에 진공을 적용시키기 위한 진공 제공 수단을 포함하고,
   적어도 하나의 용기(4) 내의 적어도 하나의 식물(3)은 로딩 및 언로딩 수단에 의해 개구를 통해서 적어도 하나의 밀폐 챔버(1)에 송입 및 송출되는
   적어도 하나의 밀폐 챔버(1), 및
   b) 적어도 하나의 용기(4) 내의 적어도 하나의 식물(3)을 적어도 하나의 밀폐 챔버(1)에 송입 및 송출하기 위한 기술적 운송 시스템을 포함하는 로딩 및 언로딩 수단, 및
   c) 적어도 하나의 식물(3)의 적어도 일부를 감염성 입자 및/또는 미생물의 현탁액(5)과 접촉시키는 수단
   을 포함하는, 감염성 입자 및/또는 미생물의 현탁액(4)을 적어도 하나의 식물(3)에 침투시키기 위한 시스템.
2. 제1항에 있어서, 기술적 운송 시스템은 적어도 하나의 용기(4) 내의 적어도 하나의 식물(3)을 적어도 하나의 밀폐 챔버(1)에 송입 및 송출하기 위해 적어도 하나의 기계식 및/또는 전기식 레일 시스템을 포함하고, 경우에 따라 적어도 하나의 로봇 취급 유닛(20)을 포함하는 시스템.
3. 제2항에 있어서, 적어도 하나의 기계식 및/또는 전기식 레일 시스템은 적어도 하나의 용기(4)를 적어도 하나의 밀폐 챔버(1)에 송입 및 송출하기 위해 적어도 하나의 레일(6a) 및 적어도 하나의 캐리지 또는 현탁액 트롤리(6b)를 포함하며, 적어도 하나의 캐리지 또는 현탁액 트롤리(6b)는 적어도 하나의 커플링(13)과 함께 적어도 하나의 레일 내에 장착되는 시스템.
4. 제3항에 있어서, 적어도 하나의 캐리지 또는 현탁액 트롤리(6b)는,
   - 적어도 하나의 용기(4)를 가역적으로 부착시키는 수단(11), 및
   - 적어도 하나의 용기(4)를 가역적으로 뒤집어 회전시키는 수단(12)을 더 포함하는 시스템.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 기술적 운송 시스템은,
   - 적어도 하나의 식물(3)을 갖는 적어도 하나의 용기(4)를 가역적으로 회전시키고 적어도 하나의 용기(4)를 적어도 하나의 프레임(27) 상에 뒤집어 놓기 위한 적어도 하나의 로봇 취급 유닛(20)과,
   - 적어도 하나의 용기(4) 내에 적어도 하나의 식물(3)을 갖는 적어도 하나의 프레임(27)을 롤(29) 상에서 적어도 하나의 밀폐 챔버(1)에 송입 및 송출하기 위한 레일 시스템(28)을 포함하는 시스템.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 밀폐 챔버(1)는 적어도 하나의 식물(3)의 적어도 일부를 감염성 입자 및/또는 미생물의 현탁액(5)과 접촉시킬 수 있는 수단을 포함하는 시스템.
7. 제6항에 있어서, 적어도 하나의 식물(3)의 적어도 일부를 감염성 입자 및/또는 미생물의 현탁액(5)과 접촉시킬 수 있는 수단은 감염성 입자 및/또는 미생물의 현탁액(5)을 포함하는 적어도 하나의 열린 수반(8)을 포함하는 시스템.
8. 제7항에 있어서, 밀폐 챔버(1)는, 감염성 입자 및/또는 미생물의 현탁액(5)을 포함하는 적어도 하나의 열린 수반(8)을 이동시켜 적어도 하나의 식물(3)의 적어도 일부를 열린 수반(8) 내의 현탁액(5)과 접촉시키는 이동 수단(7)을 포함하는 시스템.
9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 감염성 입자 및/또는 미생물의 현탁액(5)을 포함하는 열린 수반(8)은, 현탁액(5)을 제거시킬 수 있고 열린 수반(8)을 새로운 감염성 입자 및/또는 미생물의 현탁액(5)으로 재충전시킬 수 있는, 적어도 하나의 밀폐 챔버(1) 외부의 수단(10a, 10b)에 대한 적어도 하나의 연결부(9a; 9b)를 더 포함하는 시스템.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 시스템은 감염성 입자 및/또는 미생물의 현탁액(5)을 소독하기 위한 소독 수단을 더 포함하는 시스템.
11. 제1항, 제2항, 제6항, 제7항, 제8항, 제9항 및 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 기술적 운송 시스템은,
    - 바퀴, 및
    - 적어도 하나의 용기(4) 내의 적어도 하나의 식물(3)을 적어도 하나의 밀폐 챔버(1)에 송입 및 송출하기 위한 수단
    을 포함하는 적어도 하나의 카트를 포함하는 시스템.
12. 제1항, 제2항 및 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 기술적 운송 시스템은,
    - 적어도 하나의 용기(4) 내의 적어도 하나의 식물(3)을 박스(14) 내에 뒤집어 배치하기 위한 적어도 하나의 박스(14),
    - 박스(14)를 가역적으로 폐쇄하기 위한 수단(15),
    - 적어도 하나의 박스를 적층하기 위한 적어도 하나의 카트(16)를 포함하고,
    적어도 하나의 식물(3)의 적어도 일부를 감염성 입자 및/또는 미생물의 현탁액(5)과 접촉시키는 수단은,
    - 박스(14)를 감염성 입자 및/또는 미생물의 현탁액(5)으로 충전하기 위한 수단(9a, 10a),
    - 박스(14)로부터 감염성 입자 및/또는 미생물의 현탁액(5)을 제거할 수 있는 수단(9b, 10b)을 더 포함하는 시스템.
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항의 시스템을 사용하는 것을 포함하는, 감염성 입자 및/또는 미생물의 현탁액을 적어도 하나의 식물(3)에 침투시키기 위한 방법.

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